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专题强化练
[分值：100 分]
1～2 题每题6 分，3～10 题每题7 分，共68 分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．为了培育出抗病毒的优良玉米，研究人员利用基因工程技术进行了相关实验，其中抗病
毒基因、P 载体及相关限制酶的切割位点如图所示。已知P 载体上含有绿色荧光蛋白基因
(GFP)和抗性基因Kanr/Neor，一般情况下，抗性基因Kanr/Neor在真核细胞中表达时，细胞具
有新霉素抗性；在原核细胞中表达时，细胞具有卡那霉素抗性。下列叙述错误的是( )
A．据图分析，利用PCR 技术扩增抗病毒基因时，应选择的引物是引物1 和引物4
B．将抗病毒基因与P 载体构建成重组质粒时，可选择限制酶Hind Ⅲ和EcoR Ⅰ
C．构建的基因表达载体中，目的基因转录时的模板链是A 链
D．在筛选转化成功的玉米细胞时，应在培养基中添加新霉素
答案 B
解析 PCR 技术扩增目的基因时，引物要分别与目的基因两条链的3′端结合，子链从
5′→3′延伸。结合图中抗病毒基因的结构和引物位置，应选择引物1(与A 链3′端结合)
和引物4(与B 链3′端结合)，因此利用PCR 技术扩增抗病毒基因时应选择引物1 和引物
4，A 正确；由于Xho Ⅰ会切断抗病毒基因，且EcoR Ⅰ可破坏GFP 基因(标记基因)，因
此将抗病毒基因与P 载体构建成重组质粒时，应当选择的限制酶是Hind Ⅱ和Sma Ⅰ，B
错误；基因表达载体中，启动子驱动转录，转录时模板链的方向与启动子到终止子的方向有
关，从图中启动子和目的基因的位置关系可知，目的基因转录时的模板链是A 链，C 正确；
因为要培育抗病毒的优良玉米，玉米是真核细胞，已知抗性基因Kanr/Neor在真核细胞中表
达时，细胞具有新霉素抗性。所以在筛选转化成功的玉米细胞时，应在培养基中添加新霉素，
D 正确。
2．(2024·山东，5)制备荧光标记的DNA 探针时，需要模板、引物、DNA 聚合酶等。在只含
大肠杆菌DNA 聚合酶、扩增缓冲液、H2O 和4 种脱氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP 和碱基被
荧光标记的dATP)的反应管①～④中，分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双
链DNA 区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9 个连续碱基对
的双链DNA 区。能得到带有荧光标记的DNA 探针的反应管有( )
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
答案 D
解析 制备荧光标记的DNA 探针时，需要模板、引物、DNA 聚合酶等，①试管中的两种单
链能错位配对
，但是配对后伸出来的游离的单链是3′末端，
因缺乏模板，无法利用原料进行延伸，因此不能得到带有荧光标记的DNA 探针，①不符合
题意；③试管中的两种单链可以错位局部配对
，配对后伸出来
的游离单链是5′端，是可以彼此提供模板和引物，并且利用碱基被荧光标记的dATP 进行
延伸的，③符合题意；②和④试管加的都是1 种单链DNA，试管中存在两种可能：一是这
条单链的3′端回折与自身一部分碱基配对，从而作为引物和模板
，
，但是配对区只有5 个碱基对，即使经过延伸最终只有8 个碱基对，
与题中“本实验的温度条件下不能产生小于9 个连续碱基对的双链DNA 区”这句话相矛盾
二是加入适量同种单链，2 条相同单链之间可以反向互补配对成双链区。对于②试管，配对
后：
，配对区大于9 个碱基对，但因伸出来的模板链碱基是
AGA，导致延伸时碱基被荧光标记的dATP 无法掺入到子链合成中去，因此②不符合题意；
对于④试管，配对后：
，配对区大于9 个碱基对，且伸出来的
模板链碱基是TTC，碱基被荧光标记的dATP 必然可以掺入到子链合成中去，④符合题意。
综上，故选D。
3．(2025·滨州二模)应用农杆菌转化法时，目的基因插入T－DNA 后，需要对T－DNA 测序。
测序前根据目的基因的序列设计引物对T－DNA 进行PCR 扩增的过程如图所示。下列叙述
正确的是( )
A．实验需要清楚目的基因的全部碱基序列
B．L、R 酶切位点需要在T－DNA 外侧，且需用同种限制酶切割
C．引物设计时需要考虑目的基因两侧序列，选择引物b、c
D．1 个环状DNA 分子首次PCR 后得到的DNA 分子含有两个游离的磷酸基团
答案 D
解析 实验只需要清楚目的基因两侧的碱基序列，以便设计引物，A 错误；L、R 酶切位点
需要在T－DNA 内侧，且需用同种限制酶切割，B 错误；引物设计时需要考虑目的基因两
侧序列，应选择引物a、d，C 错误；1 个环状DNA 分子首次PCR 后得到的DNA 分子为链
状，含有两个游离的磷酸基团，D 正确。
4．(2025·济宁模拟)巨噬细胞表面的CD23 识别到白色念珠菌(一种真菌)后，其细胞内的一氧
化氮合酶会被激活，产生一氧化氮，从而杀灭真菌。研究人员用白色念珠菌感染野生型小鼠
和JNK(一种蛋白激酶)基因敲除小鼠，采集了感染前后两种小鼠血细胞中的 mRNA，利用
RT－PCR 技术扩增CD23 基因，过程和结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A．巨噬细胞、树突状细胞、B 细胞都是具有摄取、处理、呈递抗原能力的免疫细胞
B．过程Ⅱ中对1 个单链cDNA 进行20 次循环，理论上需要消耗219个引物b
C．未感染时，野生型小鼠和JNK 基因敲除小鼠CD23 基因的数量可能相同
D．临床中可以使用JNK 蛋白激酶活性剂治疗白色念珠菌引起的感染
答案 D
解析 巨噬细胞、树突状细胞、B 细胞都属于抗原呈递细胞，具有摄取、处理、呈递抗原能
力，A 正确；过程Ⅱ拟对单链cDNA 进行20 次循环的扩增，形成的DNA 分子数是220－1个，
每个DNA 分子带一个引物b，根据DNA 半保留复制特点，该过程理论上至少需要219个引
物b，B 正确；分析题图可知，未感染时，野生型小鼠和JNK 基因敲除小鼠CD23 基因PCR
的Ct 值一致，因此它们的CD23 基因数量可能相同，C 正确；结合题图可知，感染时，JNK
基因敲除组RT－PCR 的Ct 值低于野生型，说明JNK 基因会抑制CD23 基因的表达，故使用
JNK 蛋白激酶抑制剂可治疗白色念珠菌感染，D 错误。
5．(2025·广东，7)Solexa 测序是一种将PCR 与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确
保该PCR 过程中，DNA 聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA 链不继续
延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的( )
A．1′碱基
B．2′氢
C．3′羟基
D．5′磷酸基团
答案 C
解析 DNA 聚合酶催化游离脱氧核苷酸加到已有的DNA 片段3′端的羟基上，形成磷酸二
酯键，如果保护底物中脱氧核糖结构上的3′羟基，使其无法参与反应，那么DNA 聚合酶
就不能继续催化下一个脱氧核苷酸的加入，DNA 链也就不再继续延伸，C 符合题意。
6．(2024·黑吉辽，7)关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR 产物的实验，下列叙述正确的是(
)
A．琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA 片段的大小
B．凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA 分子的具体位置
C．在同一电场作用下，DNA 片段越长，向负极迁移速率越快
D．琼脂糖凝胶中的DNA 分子可在紫光灯下被检测出来
答案 A
解析 在凝胶中DNA 分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA 分子的大小和构象等有关，需根
据待分离DNA 片段的大小配制琼脂糖溶液，故琼脂糖凝胶浓度的选择需要考虑待分离DNA
片段的大小，A 正确；凝胶载样缓冲液指示剂通常是一种颜色较深的染料，可以作为电泳进
度的指示分子，B 错误；DNA 片段的迁移速率与其大小成反比，且DNA 在电场中从负极向
正极移动，C 错误；琼脂糖凝胶中的DNA 分子可在波长为300 nm 的紫外灯(不是紫光灯)下
被检测，并且需染色，D 错误。
7．巢式PCR 是指先后用外引物和内引物扩增目的基因的方法。其原理为先以比目的基因大
的DNA 片段为模板，用外引物(F1、R1)进行扩增，获得大量含目的基因的中间产物，再以
扩增后的中间产物为模板，用内引物(F2、R2)扩增目的基因，如图所示。下列叙述错误的是
( )
A．两对引物的碱基序列不相同，但均应为单链DNA 片段
B．第二轮PCR 反应能否进行，是对第一轮PCR 反应正确性的鉴定
C．由于和两套引物都互补的靶序列较少，该技术可大大提高扩增的特异性
D．如果两套引物一起加入反应体系中，外引物的复性温度应显著低于内引物
答案 D
解析 两对引物的碱基序列不相同，但均应为单链DNA 片段，以便与模板链互补配对，A
正确；第二轮PCR 是内引物以第一轮PCR 产物为模板进行再次扩增，第二轮PCR 反应能否
进行，是对第一轮PCR 反应正确性的鉴定，B 正确；由于和两套引物互补的靶序列较少，
该技术可大大提高扩增的特异性，将需要的目的基因扩增出来，C 正确；如果两套引物一起
加入反应体系中，外引物复性温度要明显高于内引物，使外引物先进行反应，D 错误。
二、选择题(每小题有一个或多个选项符合题目要求。)
8．科研团队拟利用重叠延伸PCR 扩增目的基因(BsAKR 突变基因)，将其与pET－28B－
MBP 质粒结合，构建重组表达载体，并转化至大肠杆菌DE3 中。实验流程如图所示，下列
叙述正确的是( )
A．目的基因两端分别添加EcoR Ⅰ和Xho Ⅰ识别序列，可保证目的基因插入时方向正确
B．引物c 和b 的序列中需要加入突变位点序列，重叠延伸后方能产生BsAKR 突变基因
C．目的基因、dNTP、引物a、b、c、d 和TaqDNA 聚合酶应同时加入同一个PCR 反应体系
内
D．将重组质粒转化至大肠杆菌DE3 后，可在含卡那霉素的培养基上进行筛选
答案 ABD
解析 根据图中限制酶识别位点及目的基因可知，目的基因两端分别添加EcoR Ⅰ和Xho
Ⅰ识别序列，可保证目的基因插入时方向正确，A 正确；分析题图可知，BsAKR 突变基因
的突变位点在中部，故引物c 和b 的序列中需要加入突变位点序列，重叠延伸后方能产生
BsAKR 突变基因，B 正确；由于引物c 和b 的序列中有互补序列，目的基因、dNTP、引物
a、b、c、d 和TaqDNA 聚合酶不能同时加入同一个PCR 反应体系内，C 错误； 重组质粒含
有卡那霉素抗性基因，将重组质粒转化至大肠杆菌DE3 后，可在含卡那霉素的培养基上进
行筛选，D 正确。
9．(2025·临沂三模 )某研究小组构建了能表达ACTA1－GFP 融合蛋白的重组质粒，该重组
质粒的部分结构如图所示。下列叙述错误的是( )
注：F1和F2表示上游引物，R1和R2表示下游引物
A．RNA 聚合酶与启动子结合，调控ACTA1 基因和GFP 基因的表达
B．仅用F2和R1一对引物无法确定ACTA1 基因插入方向是否正确
C．ACTA1 基因转录的模板链是a 链，引物F1与a 链的部分序列相同
D．若用引物F2和R2进行PCR，能更好地区分ACTA1－GFP 基因纯合子和杂合子
答案 BC
解析 据图可知，ACTA1 基因和GFP 基因位于启动子和终止子之间，故RNA 聚合酶与启动
子结合，调控ACTA1 基因和GFP 基因的表达，A 正确； 据图可知，引物F2与R1结合部位
包含ACTA1 基因的碱基序列，因此推测为了确定ACTA1 基因连接到质粒中且插入方向正确，
进行PCR 检测时，若仅用一对引物，应选择图中的引物 F2 和R1，B 错误；ACTA1 基因转
录的模板链是a 链，引物F1与a 链的部分序列互补，C 错误；若用引物F2和R2进行PCR，
可根据电泳条带数目更好地区分ACTA1－GFP 基因纯合子和杂合子，D 正确。
10．基因定点突变的目的是通过定向改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或
几个氨基酸。大引物PCR 定点突变常用来研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸
的定点诱变仅需进行两轮PCR 反应即可获得，第一轮加诱变引物和侧翼引物，第一轮产物
作为第二轮PCR 扩增的大引物，过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．第一轮PCR 过程中复性所用的温度应低于第二轮PCR 复性的温度
B．PCR 扩增的定点诱变产物需具备启动子、终止子等结构才能进行转录和翻译
C．第一轮PCR 的产物的两条DNA 链作为第二轮PCR 所用的引物
D．将某蛋白质的第21 位组氨酸(CAC)改造成酪氨酸(UAC)，属于蛋白质工程
答案 C
解析 为了使两轮PCR 反应在同一支试管中进行，引物设计时应考虑不同的复性温度，第
一轮PCR 过程中复性所用的温度应低于第二轮PCR 复性的温度，A 正确；若要使目的基因
可以表达出蛋白质，则产物需具备启动子和终止子，诱导基因转录和翻译，B 正确；除了第
一轮产物作为第二轮PCR 扩增的大引物外，第二轮PCR 仍需加入另一种侧翼引物，以便进
行另一条链的延伸，C 错误；将某蛋白质的第21 位组氨酸(CAC)改造成酪氨酸(UAC)，应使
诱变引物中包含ATG 或TAC 序列，该过程属于蛋白质工程技术范畴，D 正确。
三、非选择题
11．(12 分)(2024·新课标，35)某研究小组将纤维素酶基因(N)插入某种细菌(B1)的基因组中，
构建高效降解纤维素的菌株(B2)。该小组在含有N 基因的质粒中插入B1 基因组的M1 与M2
片段；再经限制酶切割获得含N 基因的片段甲，片段甲两端分别为M1 与M2；利用
CRISPR/Cas9 基因组编辑技术将片段甲插入B1 的基因组，得到菌株B2。酶切位点(Ⅰ～Ⅳ)、
引物(P1～P4)的结合位置、片段甲替换区如图所示，→表示引物5′→3′方向。回答下列问
题：
(1)限制酶切割的化学键是________________。为保证N 基因能在菌株B2 中表达，在构建片
段甲时，应将M1 与M2 片段分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)CRISPR/Cas9 技术可以切割细菌B1 基因组中与向导RNA 结合的DNA。向导RNA 与B1
基因组DNA 互补配对可以形成的碱基对有G－C 和____________________。
(3) 用引物P1 和P2 进行PCR 可验证片段甲插入了细菌B1 基因组，所用的模板是
____________________________；若用该模板与引物P3 和P4 进行PCR，实验结果是
________________________。
(4) 与秸秆焚烧相比，利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是
______________________
________________________________________________________________________( 答出2
点即可)。
答案 (1)磷酸二酯键 使M1 与M2 之间有启动子、N 基因、终止子，确保N 基因能够顺利
表达 (2)C－G、A－T、U－A (3)菌株B2 基因组DNA 无PCR 产物 (4)无空气污染；更
安全，无火灾隐患；分解效率更高，高效利用秸秆资源等(合理即可)
解析 (1)限制酶能够识别双链DNA 分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的
磷酸二酯键断开。在构建片段甲时，将M1 与M2 片段分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切
位点之间，可保证片段甲含有启动子和终止子，且不破坏N 基因，从而使N 基因能在菌株
B2 中表达。(2)向导RNA 为核糖核苷酸序列，含有碱基A、U、C、G；B1 基因组DNA 为脱
氧核苷酸序列，含有碱基A、T、C、G。故向导RNA 与B1 基因组DNA 互补配对可形成的
碱基对有G—C、C—G、A—U、A—T。(4)焚烧秸秆会污染环境，利用高效降解纤维素的细
菌处理秸秆可实现废物利用，减少环境污染。
12．(每空4 分，共20 分)(2024·滨州二模)TGF－β 信号通路可通过S 蛋白去磷酸化抑制癌细
胞增殖，该过程中N 蛋白磷酸化后被激活，可使S 蛋白发生磷酸化。药物SPD 可通过影响
R 蛋白来增强细胞对TGF－β 信号通路的响应。为探索药物SPD 治疗癌症的机理，需构建基
因表达载体以获得融合蛋白S－HA、N－HA 和R－HA。HA 是一种短肽，连接在S、N 或
R 蛋白的羧基端(不影响S、N 或R 的功能)，细胞中只有带HA 标签的融合蛋白能与介质上
的HA 抗体结合，从而分离得到HA 标签融合蛋白。
(1)用于PCR 扩增S 基因的引物5′端分别加入了限制酶Nhe Ⅰ和Hind Ⅲ的识别序列，将
扩增后的S 基因插入载体上，构建含S－HA 融合基因的表达载体，如图1 所示，其中
“TACCCAT”是HA 编码链的起始序列。将重组载体导入细胞后，表达的蛋白有S 蛋白的
氨基酸序列但没有HA 的氨基酸序列，据图1 分析，出现该问题的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
该问题解决后将重组载体再次导入细胞，表达出了融合蛋白，但却不是所需的融合蛋白，据
图1 分析，可能的原因是________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)融合蛋白表达成功并分离得到R－HA 和磷酸化的S－HA、N－HA。将三种融合蛋白按
照图2 所示的组合方式分别在缓冲液中进行反应，检测S－HA 和N－HA 的磷酸化水平，结
果
如
图
2
所
示
，
推
测
R
蛋
白
的
作
用
是
__________________________________________________
________________________________________________________________________。
向细胞培养液中加入不同浓度SPD 处理相同时间，通过电泳检测细胞中R 蛋白水平，结果
如
图
3
所
示
，
推
测
SPD
对
R
蛋
白
的
影
响
是
____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)据以上结果推测，药物SPD 治疗癌症的机理是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)PCR 扩增时未在引物上将S 基因编码终止密码子的TGA 删除，导致融合基因翻译
提前终止，未表达出HA 的氨基酸序列 HA 编码序列的第一个碱基与HA 编码序列前的载
体的最后两个碱基编码一个氨基酸，导致HA 的mRNA 的密码子被错误读取 (2)R 蛋白对S
蛋白和N 蛋白去磷酸化 SPD 可促进R 蛋白的表达 (3)一方面，SPD 通过促进R 蛋白表达，
对N 蛋白去磷酸化后间接降低S 蛋白的磷酸化水平，从而抑制癌细胞增殖；另一方面，SPD
通过促进R 蛋白表达对S 蛋白去磷酸化，直接降低S 蛋白的磷酸化水平，从而抑制癌细胞增
殖
解析 (1)由图1 可知，S 基因的TGA 没有对应的氨基酸，说明其编码的是终止密码子，将
重组载体导入细胞后，表达的蛋白有S 蛋白的氨基酸序列但没有HA 的氨基酸序列，原因是
PCR 扩增时未在引物上将S 基因编码终止密码子的TGA 删除，导致融合基因翻译提前终止，
未表达出HA 的氨基酸序列。由于HA 编码链的起始序列是“TACCCAT”，由图可知，HA
编码序列的第一个碱基与HA 编码序列前的载体的最后两个碱基编码一个氨基酸，导致HA
的mRNA 的密码子被错误读取，所以会出现表达出了融合蛋白，却不是所需的融合蛋白的
现象。(2)由①与②、③与④的检测结果对比可知，②组加入R－HA 后p－S－HA 的含量比
①少，④组加入R－HA 后p－N－HA 的含量比③少，由此推测R 蛋白对S 蛋白和N 蛋白有
去磷酸化的作用。由图2 可知，随着SPD 浓度的增加，R 蛋白的条带越宽，说明SPD 可促
进R 蛋白的表达。
